（电力电子与电力传动专业论文）基于dsp的多功能电参数测量仪研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文 e l e c t r o n i cm e t er t h ef o r m u l a su s e dt oc a l c u l a t er o o t m e a n s q u a r ev a l u eo fv o l t a g e a n dc u r r e n t ，e l e c t r i c a lp a r a m e t e rv a l u ea n d f r e q u e n c yv a l u ea r ea n a l y z e dd e e p l yi n t h i sp a p e r t h et h e o r ye r r o ro fd i s c r e t ef c i r m u l a si sa ni m p o r t a n tp r o j e c tf o ra u t h o rt o s t u d y t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e ns a m p l ef r e q u e n c ya n ds i g n a lf r e q u e n c y ，b e t w e e n u r - i d e a is y n c h r o n i cs a m p l ea n dc a l i b r a t i o ne r r o ra r ed e d u c e di nt h i sp a p e r , a l s o a n d a t l a s t t h e s u b - p r o g r a m s f o rr m sv a l u e ，p o w e rv a l u ea n df r e q u e n c yv a l u e c a l c u l a t i o na r es h o w n a l lt h eo t h e rp o w e r s y s t e mp a r a m e t e r sc a nb ed e d u c e d f r o m t h e s er a wd a d a t h em u l t i - u s ee l e c t r i c a lp a r a m e t e rm e t e ri sd e s i g n e ds t e pb ys t e pa n dt h e yc a n b ea d a p t e dt om a n yo t h e rd a d aa c q u i s i t i o ns y s t e m sw i t hl i t t l ec h a n g ei nb l o c kd e s i g n t h e r ea r ef i v ep a r t si nt h em e t e r ：t r a n s d u c e r so rh lc o m p o n e n t s a n a l o ga m p l i f i e r s ， s w i t c h e s p r o g r a m m a b l ea n a l o ga m p l i f i e ra n d n dc o n v e r t e r i ti st h ec o m m u n i c a t i o np o r tw i t hh i g hl e v e lo fp e r f o r m a n c ea n dr e l i a b i l i t yt h a t m a k e st h em e t e rc o n n e c t e dt om a s t e rs t a t i o nt i g h t l y t h ep a p e rm a k e su s eo f r s 2 3 2c o m m u n i c a t i o np o r ta n da n a l y z e st h ep o r ti nd e t a l l b e c a u s er s 一4 8 5 c o m m u n i c a t i o ni sm o r er e l i a b l et h a nr s 一2 3 2c o m m u n i c a t i o na n dc a nc o m m u n i c a t e b e t w e e n l o n g e rd i s t a n c e st h a nr s - 2 3 2c o m m u n i c a t i o nd o e s ，t h i sp a p e r s h o w sh o w t ot r a n s f o r mt h er s - 2 3 2c o m m u n i c a t i o nt or s - 4 8 5c o m m u n i c a t i o n t h e s u p e r v i s o r ys o f t w a r ei sd e s i g n e dw i t hv i s u a lb a s i cb a s e d o nw i n d o w s t h e s t r u c t u r eo ft h es o t t w a r ea n dt h ef u n c t i o no fe a c hp a r ta r ee x p l o r e di nt h ep a p e r 1 n s o m e c a s e s p r o g r a mc o d e s a r es h o w na n de x p l a i n e dt or e a d e r s c o m m u n i c a t i o n d a t ar u l ei sa ni m p o r t a n tc o n t e n tt h ea u t h o rm u s tc o n s i d e rs e r i o u s l y , a l s o b e c a u s ei ti su n s u i t a b l ef o rm u l t i u s ee l e c t r i c a ip a r a m e t e rm e t e rt os a v ea g r e a t d e a lo fd a t a i ti sn e c e s s a r yf o rt h es u p e w i s o r ys o f t w a r et os a v et h e s ed a t ac o m i n g f r o mt h em e t e r t h e r ea r et w o w a y s t os o l v et h i sp r o b l e m o r ei st os a v et h e s ed a t a i nf i l e ：+ t x t i nt h i sw a y , t h ec a p a c i t yo fa l lt h ed a t ai sl e s st h a nr a m o fm i c r o c o m p u t e r t h eo t h e rs o l u t i o ni st os a v et h e s ed a t ai nd a t a b a s et a b l e o b v i o u s l y , t h e r ew o u l db e m o r e s p a c e f o rm i c r o c o m p u t e rt os a v et h e s ed a t a k e vw o r d s ： m e a s u r e m e n t s y n c h r o n i cs a m p l e p o w e r s y s t e mp a r a m e t e r r s 2 3 2s e r i a lc o m m u n i c a t i o n t e r m i n a lu n i t s u p e r v i s o r y c o n t r o ld a t aa c q u i s i t i o n i i 华中科技大学硕士学位论文 1 绪论 数字电表是和模拟电表相对应定义的。根据电表输出信号的特点和形式划分，可 以分成模拟电表和数字电表。模拟式电表的处理信号和输出信号是连续变化的模拟量， 各种指针式电表以及笔式记录仪属于这一类。 数字电表是利用对离散信号的处理获得被测参数值的一类电表。通常它的输出信 号为数字信号，结果稳定直观。以数字形式给出测量结果，避免了人工的读数误差， 其输出信号适合与计算机连接进行数据处理及数据加工。 1 1 数字电表的基本组成 一般数字电表可分为以下几部分： ( i ) 对象检测部分 对象检测部分的作用是检测被测参数的变化，拾取原始信号，并把它变换成为放 大部分或者显示部分能够接受的信号传递出去。通常这部分就是一个一个检测元件。 一个传感器或者一个互感器都可以实现这个功能。通常的电表生产商都倾向于采用互 感器。 ( 2 ) 转换放大部分 转换放大部分的作用有两个：一是将检测部分的输出的微弱信号进行放大和调理， 以便于传输和显示，二是为便于进行信号处理而进行的模数( a d ) 或者数模( d a ) 转换。 ( 3 ) 显示记录部分 显示记录部分的作用是显示或者记录被测参数的测量结果。常见的显示记录部分 有指针盘，记录器，数字显示器，微型打印机，l e d l c d 显示器等。 ( 4 ) 数据处理部分 数字检测电表在其检测部分和最终显示部分之间有一个数据加工和处理部分，包 括计算，校正环节等l 。 现代具有数据传输能力的数字电表的功能比这个复杂的多。图1 1 是现代数字电 表功能图。从图1 一i 可以看出，现代电表已经不是通常意义上的测量电表，而是一个 集检测、监视、传输、诊断和控制于一体的复杂系统【6 1 。 1 2 数字电表的性能指标 数字电表的性能指标很多。根据不同环境和不同要求，电表应侧重考虑不同的性 能指标。 ( i ) 精度等级 华中科技大学硕士学位论文 = = # = = = = = = = = = 目= = = = = = = = = = = = = = = = = = 一一： 精度等级说明一个电表的测量精度。按照国家统一规定的允许误差大小可以将电 表的精度划分为若干等级。所谓允许误差，是指电表在规定的正常情况下允许的相对 百分误差的最大值。即： 允许误差= 电表的最大绝对误差值电表的测量范围1 0 0 电表的精度就是该电表的允许误差乘1 0 0 后的绝对值。国产电表的等级系列有： 0 0 0 5 、0 0 2 、0 0 5 、0 1 、0 2 、0 3 5 、0 5 、1 0 、1 5 、2 5 、4 0 等。 用 户 智能主次级 设备机系统 1 1 自诊断 人机接口| i 模块通讯接口数据保护 模拟输 入模块 数字输 入模块 模拟输 出模块 数字输 出模块 接口模块 微处 理器 传感脉冲输入( 断路 器器，开关，接触 信号器等) 控制脉冲输入( 断路 对象器，开关，接触 器等) 图1 1 现代数字电表功能图 ( 2 ) 测量范围 测量范围就是量程，它是电表所能指示的被测值的上限和下限之差。测量范围应 根据被测参数的大小来选择，上限值应当高于被测参数的最大可能值，为了保证测量 的精度，所测参数的数值不能过于接近量程的下限，一般以不低于量程的1 3 为宜。 这是因为若信号小于量程的1 3 ，则信号的处理误差增大，数据采集的误差也增大，导 致电表精度下降。 ( 3 ) 测量稳定性 测量稳定性就是测量值变差，它指在外界条件不变的条件下，对同一个被测参数 2 华中科技大学硕士学位论文 值进行重复测量时电表显示的最大变化幅度。测量稳定性反映了电表的稳定性。数字 电表的测量稳定性与电表硬软件结构的合理性有重要关系。 当电表在温度波动较大的环境中工作时，或者长时间工作时，其温度稳定性和长 时间工作稳定性( 零点漂移) 也是测量稳定性的内容。数字电表的零点温漂比较小， 但它并没有被消除。 ( 4 ) 输出一输入特性 当被测参数处于稳定状态时，应当考虑电表的线性度、灵敏度、分辨率等静态特 性。当被测参数是快速变化的参数时，则应考虑电表的动态特性。常用的两个动念品 质指标是相应时间和滞后时间。显然，滞后时间将增大动态误差。通常在没有弹性元 件的电表，尤其是数字电表中，输入输出特性很好。 1 3 数字电表的历史 5 1 数字电表的发展可以追溯到上个世纪5 0 年代初。当时出现了数字电子技术。它的 出现使得各种数字电表( 数字频率计、数字万用表) 得以问世，它们把模拟仪器的精 度、分辨率和测量速度提高了几个数量级。6 0 年代中期，计算机的引入使仪器的功能 发生了质的变化：从个别电量的测试转变成整个系统的特征参数测试；从单纯的接收、 显示转变为控制、分析、处理、计算与显示输出；从单个仪器进行测量转变成用测量 系统进行测量。7 0 年代，计算机技术进一步渗透，使现代电子仪器在传统的时域与频 域之外，又出现了数据域测试，被测系统的信息载体为二进制数据流，仪器前面板则 向键盘化方向发展。充分利用个人计算机软硬件资源的数字电表从那时起得到了发展。 近2 0 年来，由于微电子学的进步以及计算机应用的日益广泛，智能化测量控制仪 器电衷已经取得了巨大的进展。目前出现了许多超大规模的c m o s 集成电路芯片，如新 一代增强型单片机芯片。这种新一代单片机在其芯片内部集成了许多新的功能部件， 如片内a d 转换器、片内看门狗电路( w a t c hd o gt i m e r ) 、片内脉宽调制电路( p w m ) 、 芯片间串行总线、1 0 电路等。这种c m o s 电路使得设计电路板更加简单可靠。一个全 c o m s 电路系统的功耗只是普通t t l 系统功耗的1 1 0 ，采用这种c m o s 芯片组成的智能 化测量控制电衷可以采用干电池供电，从而根本上解决了市电工频干扰问题，同时还 可以使仪器小型化，便于野外使用。新出现的许多专用数字信号处理芯片，例如美国 t i 公司生产的t m s 3 2 0 系列数字信号处理芯片，其运算速度非常快，特别适用于数字信 号处理电表，如逻辑分析仪等。 近几年，可编程外围芯片的应用更进一步简化了微处理器系统的设计。可编程外 围芯片把单片机所需的多个外围芯片集成在一个芯片内，完成i o 电路、锁存器、存储 器和可编程逻辑电路的功能，且功耗比功能分离器件组成的系统小得多。w s i 公司推出 的“零功耗p s d ”( z p s d ) 是节省功耗的理想芯片。 8 0 年代9 0 年代出现的d s p 及d s p s 加速了数字电表的发展。数字信号处理器 3 华中科技大学硕士学位论文 = ；= ；= ；= ；= = 一 ( d i g i t a ls i g n a lp r o c e s s o r ) 是由t i 公司于1 9 8 2 年首先推出的。1 9 9 7 年r 】公司宣 布具有1 6 0 0 m i p s 速度的新一代t m s 3 2 0 c 6 x 进入市场。c 6 x 的时钟为2 0 0 m f l z ，每个指令 周期仅为5 n s ，每个周期可以执行8 个3 2 b i t 指令。片内的数据和程序存储器均达到 5 1 2 k b ，有3 2 b i t 的外部存储器接口，有1 6 b i t 主机接口，4 个d m a ，2 个3 2 b i t 时钟， 采用超薄型3 5 2 个引线的球形栅阵列( b g a ) 封装。近年来，t i 公司提出一种新的概念 “d s p s ”( d s p 解决方案) ，受到广泛的重视。所谓d s p s 即d s p 芯片制造商可随d s p 芯 片提供整个应用系统的解决方案，以d s p 为核心，配合先进的混合信号电路、a s l c 电 路、软件及开发工具等集成为一套完整的方案。这利懈决方案提供了做系统必要的硬 件和软件，可以适用于多种领域。 9 0 年代以来，可编程逻辑器件c p l d f p g a 向高集成度、高速度和低价位方向不断 迈进，其应用领域不断发展。c p l d f p g a 技术不再是a s i c 技术领域的一个部分，而成 了电子应用( 包括通讯技术、计算机应用、自动控制、仪器电表、a s i c 设计) 领域广受 欢迎的实用技术。 1 4 数字电表的发展趋势】1 2 1 数字电表运用当前最有前途的数字电子技术，发挥了它的的优势，其发展趋势必 然与数字电子技术一致，功能无可限量。小型的数字电表以便携式、低功耗、小型化 为发展方向；可以实现数据传输的电表的发展有以下几个方面。 ( 1 ) 智能化 人工智能技术( a i ：a r t i f i c i a li n t e l l i g e n c e ) 主要基于知识处理的程序设计技 术。专家系统( e s ：e x p e r ts y s t e m ) 则是一种计算机程序，是人工智能技术的个方 面。它能够利用经验丰富、技能高超的人类专家所具有的经验、知识和决策在某一特 定领域中实现高水平的处理问题的能力。专家系统包含大量关于某一特定领域的非程 序知识。通常称专家系统为知识基系统( k n o w l e d g eb a s e ds y s t e m ) 。一般知汉基系统 由知识库( 知识集合) 、数据库( 反映系统的内外状态) 以及控制推理程序( 规定选用 知识的策略与方式) 等三部分组成。人工智能在现代仪器电表中的应用，将大大增强 数字电表的智能性，增强了电表解决问题的能力。 ( 2 ) 虚拟化 虚拟化是针对计算机在电表方面的应用提出的。虚拟仪器充分利用计算机技术， 由用户自己设计、自己定义的仪器。它通常由计算机、仪器模块和软件三部分组成。 仪器模块中的数据采集卡、g p i b 卡、v x iv 模块等仅用于信号的输入输出，仪器的功 能主要靠软件实现。通过编程，用户可将它设计成波形发生器、示波器或数字万用表 等不同仪器。由于虚拟仪器是建立在计算机技术的基础上的，虚拟仪器具有更强的分 析处理能力。 软件技术是虚拟仪器的核心技术。常用的仪器软件有l a b v i e w 、l a bw i n d o w s c v i 、 4 华中科技大学硕士学位论文 # = = = z z 日自 ；= = 目目l ；= = = = 2 = = = = = = ；一= v b 、v e e 等等。这些软件的共同特点是模块化和图形化，易于开发。以l a bv i e w 为例， 这是基于图形化编程语言的开发环境，它整合了与诸如r s 一2 3 2 、r s 一4 8 5 、g p i b 、v x i 、 p x i 及数据采集卡等硬件通信的全部功能；内置了便于应用t c p i p 、a c t i v e x 等软件标 准的库函数。利用l a bv i e w 能产生3 2 位的编译程序，使用户的数据采集、测试测量 方案得以高速运行。 l a bv i e w 改进了与i n t e r n e t 的连接，借助于内置的w e b 工具，用户不需要编程就 可以在几秒内在w e b 上分布虚拟仪器的面板。用户可以和其他有i n t e r n e t 功能的程序 迅速共享数据，而无需担心网络协议和数据格式。l a bv i e w 将交互式数学工具包和数 据采集的强大能力集成在一个简单易用的环境中。这些功能完成的都是电表系统硬件 应该完成的。利用计算机软件，l a bv i e w 将这些功能进行了封装。 ( 3 ) 标准化 标准化带来的好处是显而易见的。标准化系统组建灵活、容易，开发周期短、维 护方便，用户可从多家供应商购买同样的仪器，大中小制造商都可按同样的规范设计 仪器等等。 为了便于用户使用，仪器制造商将对硬件和软件标准化。将仪器细分成硬件模块、 驱动程序和软件开发平台等若干层，对各层与相邻层之间的接口都加以规范；软硬件 厂商都按标准规定的要求开发各自的软硬件产品。开发硬件模块时，考虑向上级提供 标准接口( 满足软件规范) 。开发驱动程序时，利用硬件模块向其提供的标准接口实现 对硬件的监控：同时向上一级模块提供标准的调用接口，使高层软件的设计与硬件无 关。对于用户来讲，标准化意味着更加灵活、更加可靠和更多的选择。 ( 4 ) 网络化 现在，仪器已有必要在网络上传送数据。早期采用的集中控制方式或4 2 0 m a 通 信方式，正向着可以降低连接成本、支持智能设备的高性能数字网络方向、分布式测 控方向发展；越来越多的系统开始采用开放式的标准化网络结构。在这些分布式的标 准化系统中，各节点相互独立，都可专注于其主要工作，使程序高效运行。节点之间 的信息通过网络传递，以达到相互关联的目的。万一某节点计算机出现故障，系统照 样运行，可靠性大大提高。 考虑远方测量控制和集中数据收集处理，仪器需要更强的有线( 甚至无线) 连 通性能，随着计算机网络技术进步而诞生的i n t r a n e t 和i n t e r n e t 具有这种性能，它 们必将在仪器应用中发挥很大作用，并有力地促进仪器和网络测控系统的发展。在 i n t e r n e t 上进行数据采集，用户能够远程监测控制过程和实验数据。不必亲临现场， 实现起来价格也比较低廉。利用网络化技术，多个用户能同时对同一过程进行监控， 软件工程师可以利用网络化软件工具把开发程序或应用程序下载给远方的目标系统， 进行调试或实时运行，大大提高工作效率。越来越多的测试和测量仪器也将融入 5 华中科技大学硕士学位论文 = = = = = = = = = = = e = = = = = = 自= = = = = = = i n t e r n e t 。基于t c p i p 的网络化智能仪器则通过嵌入式t c p i p 软件，使现场变送器 或仪器直接具有i n t r a n e t i n t e r n e t 功能。它们与计算机一样，成了网络中的独立节 点，很方便地就能与就近的网络通信线缆直接连接，且“即插即用”，直接将现场测试 数据送上网，在网上传输、发布与共享；用户通过i e 、n e t s c a p e 浏览器或符合规范的 应用程序即可实时浏览到这些信息( 包括处理后的数据、仪器电表的面板图像等) 。如 果需要的话，系统还可在网络的任何节点上对这些现场仪器、变送器、传感器或执行 器进行在线控制、编程和组态。用户借助于网络听诊器等测试仪器，可迅速隔离网络 中的故障，提供网络问题的解决方案，监视关键设备( t c p i p 、服务器、客户机、交 换机、路由器和打印机等) 工作状态等。 1 5 本课题研究目的、意义和主要内容 常用的电表可以精确测量现场的各种数据，但是很多场合仅仅测量是不够的。对 于一个系统或者一个大面积的网络，要获得该系统的各种参数或者该网络的各部分的 实时运行参数，用人工统计的方法是不切实际的。因此，能够测量、分析并进行远程 数据的电表应运而生。 常用的电参数测量电表以m c s - - 9 6 系列单片机为微处理器，本文以t m s 3 2 0 f 2 4 0 为 微处理器设计了测量系统。m c s - - 9 6 系列单片机是i n t e l 公司推出的准1 6 位单片机。 相对于以前的单片机它作出了一定的改进。比如，它没有采用过去常用的累加器结构， 改用寄存器一寄存器结构，c p u 面向2 5 6 字节的寄存器空间操作，消除了累加器结构中 存在的瓶颈效应，提高了数据的吞吐能力和操作速度。它部分支持3 2 位操作。8 0 9 8 的某些指令可以对双操作数操作，也可以对三操作数操作，提高了编程的效率。 d s pt m s 3 2 0 f 2 4 0 是在t m s 3 2 0 c 5 x 的基础上设计出来的。由于d s p 本身具有哈佛结 构，有多级流水线指令处理方式和高度集成的片内外设，t m s 3 2 0 f 2 4 0 具有极高的速度， 有比m c s 一9 6 系列单片机高的多的数据处理性能。 表1 1 是m c s - - 9 6 系列单片机和d s pt m s 3 2 0 f 2 4 0 在硬件性能上的比较。 项目m c s - - 9 6 系列单片机d s p1 m s 3 2 0 f 2 4 0 振荡器频率晶振频率1 6 m h z晶振频率2 0 4 0 m h z 指令处理速度 1 6 m i p s指令处理速度2 0 4 0 m i p s 总线和存储器可以动态配置总线为8 位或者2 2 4 k 可寻址存储器空间( 6 4 k 程 1 6 位；8 k 内部r o m ；2 5 6 字节序空问，6 4 k 数据空间，6 4 k i 0 寄存器阵列和专用寄存器：1 6 k空间，3 2 k 全局空问) ，5 4 4 字 r o m ：6 4 k 寻址空间d a r a m ，1 6 k 片内f l a s h 存储器 c p u 内核1 7 位算术逻辑单元3 2 位累加器，1 6 1 6 位并行乘 6 华中科技大学硕士学位论文 法器，带3 2 位输出能力，3 个 定标移位器，8 个1 6 位辅助寄 存器，一个数据存储器间接寻址 专用算术单元。 中断9 个中断源 8 级硬件中断 指令处理方式串行处理 4 级流水线操作 指令周期最短1 “5 ( 1 2 m 品振) s 5 0 n s ，单指令重复操作，单周 期乘加操作，变址寻址能力， 位反转能力，多数是单指令周期 定时器2 个1 6 位定时器 3 个1 6 位定时器 p w m 通道1 路 1 2 路 输入输出口4 个告诉输入口，6 个告诉输出 4 个捕获单元 1 3 ，其中2 个与输入口共用 比较器 3 个比较器 全比较单元 3 个全比较单元 a d 转换器8 或者4 通道，1 0 位a d 转换器， 双十位a d 转换，最大转换时间 转换时问2 2 u s 4 2 u s 6 6 u s ，1 6 通道 i o 口8 个可单独编程的i o 口 2 8 路可单独编程i o 口 时钟模块 基于锁相环的时钟模块，外设f 常工作的频率3 2 m h z 看门狗电路 1 6 位监视定时器带实时中断的看门狗时钟模块， 频率 n 2 ) 同理，万 刍n - i 如己, 1 1 s i n ( 警g + ) = 0 k = l ，( q ) 同理，i 乞如己s i n ( 兰等g + ) = ，( q ) 口- o 又专雏百2 7 r k 一，* 咖c 和 2 万1 备n s k 驴n - | ( 等g s i n ( 等嗍) + 丙l 备n t 备n 2 - “驴n - ! ( 等q + 吣i n ( 等g 圳( 2 - - 1 7 ) 其中，百1乙nl备nuhh己n-isin(等q+)sin【等ztrlk g + 蚧) 其中，百乙乙u h h 己sn ( 兰等q + ) sn 百g + 蚧) v = li lq = 0 v 1 = 0 ( k 1 ) 且( n + 1 2 ) 万i 备n 1 “刍y - i s i n ( 等g + ) s i n ( 百2 x l 口+ ) = 羔 c 。s ( n 2 鸭) ( 2 - - 1 8 ) 综上所述，p ，：u o i o + 兰以 c 。s 帆 ( r l i + 1 1 2 ) - l 华中科技大学硕士学位论文 2 p ( n n 1 + , 2 ) ( 2 1 9 ) 可以看出，若均匀采样的采样频率大于电流最高谐波频率和电压最高谐波频率之 和，功率计算式不产生误差【”1 。 2 5 非理想同步采样误差分析 同步采样是以一个周期除以预定采样点数得到采样间隔的一种采用方式。如果 采用n 点以后，第n + 1 点恰好是被测信号的一个周期，这就是理想同步采样。在实际 应用系统中，理想同步采样是难以实现的。因为受到微处理器的晶振频率的限制，计 数周期不可能无限的小，信号周期和采样间隔均以计数周期的倍数表示，恰好用计数 周期的整数倍表示的可能性是比较少的。当不是整数倍时，周期误差便产生了1 4 2 1 。 周期误差的定义为： a t = 巧一瓦 ( 2 - - 2 0 ) 其中，a t 是周期误差；巧是被测信号的周期；n 是一周内的采样点数；瓦是采 样周期。 本系统的晶振频率是2 0 m ，每周期采样点数确定为1 0 0 点。 计数器的分辨率为毛= 2 夏而而1 百而s ：令被测信号的频率为工，其周期为 t = z 1 ；被测信号一个周期内的计数值为墨= 考2 老，每个采样间隔计数值 k ，= 足。n ；计数值只能是整数，所以计数器的值应该作四舍五入，即计数值 k s = c i n t ( k , ) - c z n t ( j - “- - ) ，c i n t 0 表示四舍五入。 所以，r = t k 幄2 去一( 老) c z n ；r ( - 惫- ) 。( 2 - - 2 1 ) 用弧度表示舢弘 1 一( 笔) a n t ( 钾 x 2 z r , 加黻勃凹= 1 5 7 1 0 一r a d ，最大误差发生在多个频率点上，其中频率5 0 0 1 2 5 h z 是其中的一个。 出现周期误差，必然要对测量造成影响。在存在周期误差的情况下，公式( 2 - - 4 ) 、 1 6 华中科技大学硕士学位论文 = = ；= = = = = = = ；= = i # = = = = = = = = 一一= ( 2 - - 5 ) 和( 2 - - 6 ) 不成立。当a t 2 z 时，通常的微机测试系统仍然采用( 2 一d ) 、 ( 2 - - 5 ) 和( 2 - - 6 ) 计算。它们的计算结果与真值之间的误差很小。 2 5 1 非理想同步采样对正弦波有效值的误差分析 令正弦信号为u q ) = u ，